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Mejora de la Conversión Hidrotermal de Biomasa de Vaina de Guisante para la Producción de Químicos de Plataforma con Catalizadores de Ácido Orgánico

Autores: Lozano Pérez, Alejandra Sophia; Romero Mahecha, Valentina; Cuca Suarez, Luis Enrique; Guerrero Fajardo, Carlos Alberto

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Mejora de la Conversión Hidrotermal de Biomasa de Vaina de Guisante para la Producción de Químicos de Plataforma con Catalizadores de Ácido Orgánico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Agroindustrias
Residuos agrícolas
Biomasa
Proceso hidrotermal
Catalizadores
Producción de azúcar

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las agroindustrias producen más de 2 mil millones de toneladas de residuos agrícolas anualmente, incluidos subproductos como bagazo, melaza, semillas, tallos, hojas, paja y cáscaras. El uso de residuos agroindustriales es una forma de reducir el impacto de los procesos industriales en el medio ambiente. La vaina de guisante es una biomasa con una alta concentración de celulosa, hemicelulosa y algo de lignina; por lo tanto, se puede utilizar para producir productos químicos de plataforma mediante un proceso hidrotermal. Hay investigaciones limitadas sobre la hidrólisis de la biomasa de guisante, pero se ha demostrado que se obtienen altos rendimientos. Este estudio analizó la efectividad y selectividad del proceso hidrotermal utilizando biomasa de vaina de guisante con un tamaño de partícula de 0.5 mm a 180 grados C durante una hora. Se utilizó un reactor de 500 mL, con una relación de biomasa a solución ácida de 1:20. La concentración de la solución ácida fue de 0.02 M. Se midieron las concentraciones de azúcar, ácido fórmico, ácido levulínico, HMF y furfural producidos. Entre los catalizadores estudiados, la catálisis con ácido adípico mostró el mayor rendimiento del 65.16%, con un 37.09% de azúcar, un 16.37% de ácido fórmico y un 11.71% de ácido levulínico. Por otro lado, los catalizadores con ácido cloroacético, ácido butírico, ácido antranílico y ácido ftálico fueron menos efectivos pero demostraron selectividad para la producción de azúcar, lo que prueba que la fase líquida obtenida utilizando el catalizador con esos ácidos puede ser utilizada como fuentes de carbono para un proceso de fermentación. En general, al comparar el proceso con o sin el uso de un catalizador, se observa que con un catalizador en la reacción, la cantidad de HMF y furfural producidos se reduce y la selectividad con respecto a la producción de azúcar aumenta.

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